Zmienne

• Zmienna - jakakolwiek własność lub cecha, która przyjmuje różne wartości u różnych ludzi, w różnych sytuacjach etc.
• Przykłady:
  • Wiek
  • Płeć
  • Nastrój
  • Agresywność
  • Inteligencja
  • Neurotyzm

Operacjonalizacja zmiennej

• Nie wszystkie pojęcia (zmienne konceptualne) można wprost badać empirycznie
• Przykłady - inteligencja, osobowość, poczucie kontroli
• Operacjonalizacja to definiowanie zmiennej przez pryzmat obiektywnych, empirycznych wskaźników (np. wynik testu na inteligencję)
• Definicja operacyjna: np. inteligencja = wynik testu Wechslera

Typy zmiennych

• Zmienne jakościowe
• Zmienne ilościowe

Typy zmiennych (skal pomiarowych)

• Zmienne kategorialne (categorial)
• Zmienne ciągłe (continous)

Zmienne kategorialne: typy

• Zmienna nominalna (nominal) – dwie lub więcej kategorii, jednak kategorie są nieuporządkowane
• Zmienna dychotomiczna (dichotomous) – specjalny rodzaj nominalnej, przybiera tylko dwie, przeciwstawne kategorie
• Zmienna porządkowa (ordinal)– kategorie można uporządkować, jednak nie można porównywać ich ze sobą

Zmienne ciągłe: typy

• Zmienna przedziałowa (interval) – zmienna przybiera wymierne wartości, które można porównywać
• Zmienna ilorazowa, stosunkowa (ratio) – zmienna przedziałowa z punktem zerowym (można powiedzieć, że czegoś jest np. „dwa razy więcej”)

Ogólny model pracy naukowej

Hipotezy

• Teorie są najczęściej “za duże”, żeby je w całości weryfikować za pomocą pojedynczych badań
• Hipoteza badawcza - konkretna, falsyfikowalna predykcja na temat związku pomiędzy dwiema lub więcej zmiennymi
• Hipoteza zakłada związek pomiędzy zmiennymi i najczęściej mówi o kierunku tego związku
• Najprostsze hipotezy łączą dwie zmienne, ale może być więcej

Przykłady hipotez badawczych

1. Neurotyzm wiąże się z większym ryzykiem psychopatologii
2. Wysoki poziom lęku wiąże się z krótszym zwlekaniem z podjęciem leczenia onkologicznego
3. Słuchanie muzyki zmniejsza natężenie odczuwanego bólu
4. Słuchanie muzyki zwiększa natężenie odczuwanego bólu

Hipotezy kierunkowe

• Hipoteza kierunkowa to taka, która zakłada kierunek zależności między dwiema zmiennymi
• W takiej hipotezie mamy zmienną / zmienne niezależne (predyktory) i zmienną zależną (outcome)
• Zmienna niezależna wyjaśnia zmienność zmiennej zależnej

Skąd wziąć dobre pytania badawcze/hipotezy?

• Z prawdziwego życia
• Inspiracją mogą być problemy praktyczne
• Można weryfikować twierdzenia “zdroworozskądkowe”
• Z literatury

Parę pytań, które warto sobie zadać

• Jakie są możliwe przyczyny jakiegoś zjawiska (cechy, zachowania)?
• Jakie są możliwe konsekwencje jakiegoś zjawiska?
• Czy zjawisko dotyczy wszystkich ludzi, czy tylko niektórych?
• Czy zjawisko występuje zawsze czy tylko w określonych sytuacjach?

Czym charakteryzują się dobre pytania badawcze

• Są weryfikowalne
• Są interesujące
• Są ważne dla świata

Populacja i próba

• Populacja - ogół osób, do których odnosi się dana teoria psychologiczna (np. populacja wszystkich ludzi, populacja kobiet, populacja niemowląt)
• Najczęściej nie możemy zbadać całej populacji ze względów praktycznych
• Badamy tylko określona cześć populacji - próbę
• Jest wiele różnych metod doboru próby

Metody doboru próby

• Probabilistyczne
  • Dobór prosty losowy (simple random sampling)
  • Dobór warstwowy (stratified sampling)
  • Dobór systematyczny (systematic sampling)
• Nieprobabilistyczne
  • Dobór przypadkowy (convenience sampling)
  • Dobór kwotowy (quota sampling)
  • Kula śniegowa (snowball sampling)
• I wiele, wiele innych…

Obrazki z towardsdatascience.com

Dobór prosty, losowy

• Każda osoba z populacji ma równą szansę dostania się do próby
• Potrzebny operat losowania

Dobór prosty, losowy

Dobór warstwowy

• Dobór pod względem jakiejś ważnej charakterystyki
• Najpierw trzeba wyłonić ważne charakterystyki, co bywa trudne
• W obrębie warstw stosujemy dobór prosty losowy

Dobór warstwowy

Dobór systematyczny

• Jeśli dysponujemy populacją uszeregowaną, możemy wybrać co n-tą osobę z szeregu
• Często w badaniach medycznych (np. co trzecia osoba rejestrująca się do onkologa w WCO)
• Metoda dobra jeśli tylko lista nie zawiera w sobie ukrytego porządku

Dobór systematyczny

Dobór przypadkowy

• Kto się nawinie
• Najczęstszy przypadek w badaniach psychologicznych
• Może nie stanowić problemu, może stanowić ogromny problem

Dobór kwotowy

• Zakładamy liczebności osób o zadanych cechach obecne w populacji
• Rekrutujemy badanych aż osiągniemy te liczebności

Kula śniegowa

• Rekrutujemy badanego, po czym każemy mu przyprowadzić ludzi podobnych do niego
• Zupełnie niepoprawne metodologicznie, ale czasem jest to jedyna opcja, jeśli badamy bardzo specyficzne populacje/bardzo rzadkie cechy

Próba a populacja

• Skąd wiemy, że zależność wykryta w próbie jest obecna w populacji? Nawet jeśli mamy najlepszy, najbardziej reprezentatywny dobór próby.
• Nie wiemy
• Możemy przypuszczać z określonym prawdopodobieństwem
• Do określenia tego prawdopodobieństwa potrzebujemy testów statystycznych

Różnice pomiędzy grupami - przykładowe hipotezy

• Kobiety są bardziej rozmowne niż mężczyźni
• Ludzie rozmawiający przez telefon w czasie jazdy samochodem gorzej prowadzą samochód niż ludzie nie rozmawiający przez telefon
• Ludzie z kultury amerykańskiej są bardziej indywidualistyczni niż ludzie z kultury polskiej

Czy mężczyźni są wyżsi niż kobiety?

Rozkład wzrostu w próbie

Rozkład wzrostu w zależności od płci

Czy mężczyźni są wyżsi niż kobiety?

Czy mężczyźni są wyżsi niż kobiety?

Wykres ramka-wąsy (Tukey)

• Box-and-whiskers plot
• W środku mediana
• Ramka od Q1 do Q3
• Wąsy od min do max bez obserwacji odstających

Czy mężczyźni są ciężsi niż kobiety?

Korelacje

Waga wiąże się ze wzrostem? (N=100)

Waga wiąże się ze wzrostem? (N=100)

## `geom_smooth()` using method = 'loess' and formula 'y ~ x'

Waga a wzrost (N=10000)

Waga a wzrost (N=10000)

## `geom_smooth()` using method = 'gam' and formula 'y ~ s(x, bs = "cs")'

Waga, wzrost a płeć?